影响晶体结构的因素.pptVIP

在200多种Laves相化合物中，rA/rB比值在1.05~1.68之间，绝大部分在1.1~1.4之间。约68%属MgCu2型结构，30%为MgZn2型结构，只有少量属4层的MgNi2型结构。AB2型Laves相存在的几何条件：理想情况下，A与B原子半径比rA/rB=31/2/21/2=1.225。结构属立方晶系F-43m，Z=4。与MgCu2型(C15)结构相似。分子式可写成与Mg2Cu4（2MgCu2）相似的AuBeBe4。A与B原子半径比也为即rA/rB约等于1.225。实验观察到的AuBe5金属间化合物的rA/rB比值与理想值十分接近。2．金属合金几何因素——CaCu5型A与B原子半径比rA/rB与AuBe5差别很大，从几何观点，它们不能形成AuBe5型立方结构。01大量稀土R与过渡金属T的rR/rT在1.39~1.52之间，形成CaCu5型结构的RT5金属间化合物，是永磁材料和储氢材料研究重要的基础结构。02六角晶系P6/mmm，Z=1。A原子占据1(a)等效点，B原子分别占据2(c)和3(g)等效点。03原子尺寸因素对于形成CaCu5型结构起着重要作用。04是探索新型永磁材料重要的研究对象：TbFe2为磁致伸缩材料，SmCo5、Sm2Co17、Sm2Fe17N3和Nd（Fe,M)12N是永磁材料。R2Fe17是3个RT5中有一个R被2T哑铃对有序替代。由于2T哑铃对有序替代的方式不同，已发现的有两种有序替代结构：六角晶系的Th2Ni17型结构（Z=2）和菱形的Th2Zn17型结构（Z=3）。ThMn12型的两个RT5晶胞中有一个R被哑铃对2T有序替代。2．金属合金的几何因素——CaCu5型衍生化合物01020304R2T17型金属间化合物是由RT5型结构衍生的。它们的形成也应该与组成元素的原子尺寸密切相关。对于RT5型，rA/rB=1.39~1.52范围。由于部分AB5型结构的A原子，被一对B原子哑铃对替代，因而rA/rB比值对于A2B17型结构的稀土过渡族化合物比起RT5型结构可以预期其存在的比值范围更小。根据Th2Ni17和Th2Zn17型结构的稀土元素与Fe，Co，Ni近40个化合物的结果，rA/rB=1.40~1.46。05ThMn12型的rR/rT约为1.38~1.42。2．金属合金的几何因素（略）在La-Co二元素中不存在“La2Co17”型化合物，Ni与轻稀土R也不形成R2Ni17型化合物，这可能与rR/rT1.46，不符合形成的几何条件有关。则原子半径大于Co的第三组元M，部分替代Co，有可能形成La2Co17-xMx化合物。提高Co位原子的平均半径，从而降低rLa/rCo的比值。实验表明，M=Ta，Nb，Mo，Ti，Mn，V等六种元素可作为形成具有Th2Zn17型稳定的金属间化合物La2Co17-xMx的添加元素。Fe在Ti存在的情况下也可部分替代Co形成La2Co16-yFeyTi，y=0~7.0。2．金属合金的几何因素（略）原子半径大的第三组元的元素形成Th2Zn17型的化合物所需的替代量比原子半径小的元素少。同时从M的替代量计算的Co位平均原子半径，所得的rR/rT仍然稍微超出比值的上限，这可能意味这种原子的替代是择优占位而不是无序替代。2．金属合金的几何因素（略）（ii）ThMn12型的晶体结构它属四方晶系，空间群为I4/mmm，Z=2，点阵常数a=31/2a0,b=a?2c0，c=a0(a0,c0为原晶胞CaCu5型结构的点阵常数)。即晶胞的边长a取原晶胞的长对角线，c取原晶胞的a。在b=0矩形平面的中心R原子被垂直于y轴（即沿原晶胞的z轴）方向的2T哑铃对替代。而b=1/2平面，则是矩形的角位置的R原子被平行于y轴方向的2T哑铃对替代。由于a0不完全等于2c0/31/2。b?2c0经替代调整后，b=a?31/2a0。0103022．金属合金的几何因素（略）重稀土R与Mn可形成ThMn12型的化合物，但它与原子半径小于Mn的Fe，Co等元素不形成稳定的ThMn12型的二元化合物，这可能由于稀土/Fe（或Co）原子半径比大于ThMn12型结构的要求。对于RFe12-xMx,不同的第三组元M，稳定ThMn12型结构所需M含量是不同的。在同一族随周期的增加（即原子半径增大）稳定量较少。其稳定量：WMoCr；NbV。M=Si，Cr，V，Mo；x?2；M=Ti，W，x?1~1.2。M=Nb，x?0.7。当用原子半径大于Fe，Co的第三组元M=Ti，V，Cr，Mo，W，Nb，Si等元素部分替代Fe或Co时，可形成相应的具有ThMn12型结构的化合物RT12-xMx(T=Co,Fe